Cómo lograr una dispersión fina de la pasta conductora: el molino de tres rodillos ZYE reduce el tamaño de partícula de 50 μm a 12 μm
A medida que industrias como la de la información electrónica, las energías renovables, los semiconductores y el empaquetado avanzado siguen avanzando hacia soluciones de alto rendimiento y alta fiabilidad, la pasta conductora —un material clave que vincula las propiedades del material con los procesos de fabricación de dispositivos— se enfrenta a exigencias cada vez mayores en cuanto a la uniformidad de la dispersión, la finura de las partículas y la estabilidad durante el procesamiento.
Especialmente en sistemas materiales como adhesivos conductores y pastas electrónicas, las cargas conductoras deben estar completamente dispersas junto con resinas, aditivos y otros componentes. Las partículas aglomeradas de gran tamaño presentes en el material no solo comprometen la uniformidad de la pasta, sino que también afectan negativamente los procesos posteriores de recubrimiento, impresión y dispensado, así como la estabilidad de la conductividad eléctrica.
Para las pastas conductoras que requieren un procesamiento adicional de alta precisión, las partículas grandes y los aglomerados pueden generar diversos desafíos relacionados con el proceso:
1. Uniformidad insuficiente de la dispersión del material
La aglomeración de cargas conductoras conduce fácilmente a condiciones locales del material inconsistentes, lo que exige un mejor desempeño en la dispersión.
2. Margen para una mayor optimización de la finura de las partículas
Los ensayos iniciales arrojan una finura de 50 μm. El cliente espera que la molienda reduzca aún más el tamaño de partícula para obtener una pasta más fina y uniforme destinada a aplicaciones posteriores.
3. Debe garantizarse una producción estable del material durante el molido.
Las pastas conductoras suelen presentar una viscosidad determinada y características materiales específicas. Además de mejorar la finura, es necesario garantizar un paso estable del material a través de los rodillos para evitar fugas y una descarga irregular.
Solución:
Recientemente, una empresa de materiales de Shanghái llevó a cabo una validación experimental sobre una pasta conductora, con el objetivo de mejorar la dispersión y reducir la finura interna de las partículas mediante un molido fino. ZYE Technology dispuso del molino de tres rodillos ZYTR‑50T para realizar el ensayo. Gracias a un proceso de dispersión‑molienda en tres etapas, la finura del material pasó de los 50 μm iniciales a 12 μm, aportando evidencia experimental para la posterior optimización del proceso y la producción a gran escala.
Para la pasta conductora del cliente, ZYE Technology realizó ensayos con el molino de tres rodillos ZYTR‑50T, junto con un medidor de molienda. El ajuste del entrehierro y la fuerza de cizalladura entre los rodillos del molino permitieron una dispersión y molienda progresivas, refinando las partículas grandes y los aglomerados presentes en el material.
Descripción general de la prueba:
Cliente: Una empresa de materiales en Shanghái
Material de prueba: Pasta conductora
Equipo de prueba: Molino de tres rodillos ZYTR‑50T + Calibrador de molienda
▲ Molino de tres rodillos ZYE Technology ZYTR‑50T
Objetivo del ensayo: Lograr una dispersión más uniforme del material y reducir la finura interna de las partículas mediante la molienda en tres rodillos.
Procedimientos de prueba:
1. Medición inicial: Lectura del calibrador = 50 μm
▲ Medición previa a la molienda con el medidor de molienda
▲ Material adhesivo conductor antes del rectificado
2. Proceso de dispersión:
El molino de tres rodillos ZYTR‑50T realizó la dispersión y molienda de la pasta en tres etapas para reducir el tamaño de partícula:
- Etapa de mezcla gruesa: separación del rodillo 50‑20 μm
- Molienda fina primaria: separación entre rodillos 20‑10 μm
- Molienda fina secundaria: separación entre rodillos 15‑8 μm
Un tratamiento fino con separaciones más estrechas entre los rodillos homogeneiza aún más el material y descompone las partículas grandes residuales.
Las observaciones in situ mostraron que el ZYTR‑50T proporcionaba una descarga uniforme sin fugas evidentes durante el funcionamiento, lo que permitía un molido multietapa estable de la pasta conductora.
▲ Material adhesivo conductor después de la molienda
3. Medición posterior a la rectificación: Lectura del medidor de rectificado = 12 μm
▲ Medición posterior a la molienda con el medidor de molienda
Resultados de los ensayos del molino de tres rodillos ZYE ZYTR‑50T, según las lecturas del medidor de molienda:
1. Reducción exitosa de la finura: de 50 μm a 12 μm, lo que representa una disminución del 76 %.
2. Ventajas del proceso
- La finura puede alcanzar su valor mínimo tras una etapa de molienda fina primaria. Un tercer paso de molienda fina garantiza una molienda homogénea de las partículas. Los parámetros pueden ajustarse adicionalmente en combinación con la optimización de la formulación, y los parámetros del proceso son adecuados para la ampliación a escala de producción en serie.
- Los rodillos están fabricados con cerámica de grado nano de importación, pulida con precisión. Son fáciles de limpiar al procesar adhesivos conductivos de colores.
Para materiales como pastas conductoras y adhesivos conductores, reducir el tamaño de las partículas es solo el primer paso. Es aún más crucial desarrollar procesos de molienda compatibles con las formulaciones específicas de cada material.
La validación preliminar mediante equipos a escala de laboratorio ayuda a las empresas del sector de los materiales a responder preguntas clave:
1. Si el material es adecuado para el laminado en tres rodillos;
2. Rangos adecuados de la separación entre rodillos;
3. Número requerido de pasadas de rectificado;
4. Nivel de finura alcanzable para el material;
5. Estabilidad de la descarga durante todo el proceso de molienda;
6. Estrategias de escalado de parámetros para los procesos posteriores de producción en serie.
Esto subraya la importancia de la validación experimental basada en equipos durante la fase de I+D en materiales.
Los sectores que abarcan los productos químicos electrónicos, los materiales avanzados de embalaje y los materiales para nuevas energías siguen actualizando los materiales de alto rendimiento y los flujos de producción. La demanda de procesamiento de precisión de materiales funcionales, incluida la pasta conductora, seguirá en aumento.
En esta prueba de pasta conductora realizada para la empresa de materiales de Shanghái, el molino de tres rodillos ZYTR‑50T redujo la finura medida con el medidor de molienda de 50 μm a 12 μm (una disminución de aproximadamente el 76 %). La prueba validó el rendimiento de la molienda en etapas múltiples para este sistema de materiales y aporta referencias para futuras optimizaciones de formulación y escalado del proceso.
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